太阳能电池制造技术

本发明专利技术提供一种太阳能电池，其包括包括光伏转换模组，用于吸收太阳光，并将其转化为电能。该光伏转换模组具有光入射面。该光入射面上设置有玻璃层。该玻璃层内掺杂有铕元素，用于将太阳光中的短波长的光转换为长波长的光，再进入光伏转换模组以提高太阳能电池的光转化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电转化
，特别涉及一种太阳能电池。
技术介绍
太阳能电池是利用可再生环保能源太阳能而实现发电，即将太阳的辐射能通过半 导体材料转变为电能(请参见Grown junction GaAs solar cell， Shen，C. C. ;Pearson， G丄proceedings of the IEEE，Vol聽64，Issue 3，March 1976Page(s) :384-385)。太 阳能电池板的结构主要包括光电转化层。该光电转化层由P型半导体材料和N型半导体材 料形成的PN结组成。当太阳光照射到光电转化层的半导体材料上时，该光电转化层吸收太 阳光中与该半导体材料对应波段的光。而该被吸收光中的光子与组成半导体的原子及价电 子发生碰撞，产生电子空穴对，从而使光能以产生电子空穴对的形式转变为电能实现光电 转换过程，并对外接在P型半体材料层和N型半导体材料层的金属引线的负载供电。 目前，太阳能电池通常包括CdTe或硅基半导体材料制作的光电转化层，其最多只 能吸收波长为400-1100nm之间的光。而该波长范围以外的太阳光会被该光电转化层反射， 并不能被转化为电能。由此，该部分的太阳光被浪费，使得太阳能电池的光转换效率较低。
技术实现思路
因此，有必要提供一种太阳能电池，以解决以上问题，并增加太阳能电池对太阳光 的转换效率。以下将以实施例说明 一种太阳能电池。 —种太阳能电池，包括其包括包括光伏转换模组，用于吸收太阳光，并将其转化为 电能。该光伏转换模组具有光入射面。该光入射面上设置有玻璃层。该玻璃层内掺杂有铕 元素，用于将太阳光中的短波长的光转换为长波长的光，再进入光伏转换模组以提高太阳 能电池的光转化效率。 与现有技术相比，该太阳能电池的玻璃层掺杂铕元素，该铕元素可将与该铕元素 对应的短波长的光转换为长波长的光，使光经过掺杂铕元素的玻璃层后，其部分波长被增 加后，进入光伏转换模组，增加被光伏转换模组吸收光的波段范围，从而提高太阳能电池的 光转换效率。附图说明 图1是本技术方案实施例提供的太阳能电池结构示意图。 图2是形成图1玻璃层的硼硅酸钠玻璃中铕离子的吸收光谱。 图3是形成图1玻璃层的硼硅酸钠玻璃中铕离子的发射光谱。具体实施例方式下面将结合附图及实施例对本技术方案实施例提供的太阳能电池作进一步详细说明。 请参阅图l，本技术方案实施例提供的太阳能电池IO，其包括光伏转换模组11及 设置于光伏转换模组11的玻璃层12，使太阳光经玻璃层12吸收后进入光伏转换模组11。 该光伏转换模组11可由一个或多个光伏转换单元组成，或为多个光伏转换单元 组成的阵列模组。另，光伏转换模组ll可为单面或多面接收入射太阳光的电池模组，即具 有至少一个光入射面。本实施例中，光伏转换模组ll由一个光伏转换单元组成，其包括透 明导电层111、集电极层112及设置于透明导电层111与集电极层112之间的光电转化层 113。该光电转化层113具有一个入光面101及与入光面101相对的表面102，用于将射入 该光电转化层113的太阳光中与该光电转化层113对应波长的太阳光(即光能)转化为电 能。该光电转化层113可采用硅基半导体材料、III-V族或II-VI族化合物组成的PN结制 成。该表面102也可为光入射面，以供太阳光同时入射表面102与入光面101。当然，该光 伏转换模组11与入光面101与表面102相接的侧面也可设置为光入射面。 本实施例中，透明导电层111沉积于入光面IOI，该集电极层112沉积于表面102， 用于分别与负载或外部电路的两极电气连通，将经光电转化层113转化的电能传输至该负 载或外部电路，以实现向该负载或外部电路供电的目的。该透明导电层lll可为平板玻璃 表面通过物理或者化学镀膜的方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜形成。该氧化物 包括CdO、ZnO、ZnO:M(M二 Al，Ga， In，F)等。该集电极层112可为铝或其他金属板。 使用中，太阳光射入透明导电层111并进入光电转化层113，然后光电转化层113 将与该光电转化层113对应波长的太阳光转化为电能，使该电能经透明导电层111与集电 极层112输出，实现供电。 该玻璃层12内掺杂有铕元素，用于将太阳光中波长为350-470nm的入射光转化为 570-720nm的出射光(参见图2与图3)。该玻璃层12可为硅酸盐玻璃与掺杂于硅酸盐玻璃 的铕元素的组成。优选地，lOOmol的硼硅酸盐玻璃中至多掺杂氧化铕2. 5mo1。本实施例中， 玻璃层12包括硼硅酸盐玻璃与掺杂于硼硅酸盐玻璃的三价铕元素，即为抗反射玻璃层，用 于在减少太阳光入射时发生全反射的同时，将太阳光中波长为350-470nm的入射光转化为 570-720nm的出射光。该三价铕元素在硼硅酸盐玻璃中是以共价离子型氧化物，即氧化铕的 形态而存在。故，该三价铕元素存在于氧化物中与氧元素形成离子型共价键，其中铕原子倾 向于失去三个电子，使其具有与离子相类似的特性，因此也可被称之为三价铕离子，即Eu3+。 具体地，该硼硅酸盐玻璃主要包括氧化硅(SiO》、氧化硼(B203)与碱金属氧化物(如氧化 钠Na沖。该掺杂于硼硅酸盐玻璃内的铕元素以氧化铕(Eu203)的形式存在。 根据掺杂Eu的硼硅酸盐玻璃的成分选择原料及合适的条件，从而制备掺杂Eu 的硼硅酸盐玻璃。例如，可通过将金属铕单质或含二价或三价的铕元素的化合物(如氯化 物、氧化物、碳酸化物等)与制备硼硅酸盐玻璃的原料混合后，再加热至1300度以上任意温 度，使其熔化并保温5分钟至10小时中任意时间段后冷却至室温，从而获得掺杂Eu3+的硼 硅酸盐玻璃。其中，该加热温度与保温时间可根据选择的原料、采用的设备与其他需要而在 以上范围内选择。 以下将列举出一种掺杂Eu的硼硅酸盐玻璃的制备方法，帮助理解本专利技术，但不 限于本实施例所列举的制备方法。 该掺杂Eu3+的硼硅酸盐玻璃的组成采用以下分子式表示59Si02-33B203-8Na20-xEu203(x = 0. 5 2. 5mol% )，即，59mol的Si02、33mol的B203与8mol 的Na20形成的摩尔质量为lOOmol的硼硅酸盐玻璃中掺杂xmol的Eu203。表1中列出五个 掺杂不同浓度Eu的硼硅酸盐玻璃的玻璃样品。根据表1列出的五个玻璃样品的成分分别 称量出相应质量的Si02、H3B03、Na2C03与Eu203，并将其混合均匀后放入白金坩埚内以10oC/ min(摄氏度/分钟)升温至1400-1500oC，保温30min，并将熔融态的混合物浇铸在预热铁 质模具上急冷形成最终的玻璃样品，再经退火处理消除应力。 表1玻璃样品的成分(mol % ) <table>table see original document page 5</column></row><table> 其中，N代表Si02， B代表B203， S代表Na20。 请参阅图2及图3，本实施例中制作玻璃层12的五个玻璃样品(a)-(e)(列于表1 中)的吸收光谱与放射光谱。 请参阅图2，为利用紫外可见光谱仪分析表1中添加不同浓度氧化铕的玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，其包括光伏转换模组，用于吸收太阳光，并将其转化为电能，该光伏转换模组具有光入射面，其特征在于，该光入射面上设置有玻璃层，所述玻璃层内掺杂铕元素，用于将太阳光中的短波长的光转换为长波长的光，再射入光伏转换模组。

【技术特征摘要】
一种太阳能电池，其包括光伏转换模组，用于吸收太阳光，并将其转化为电能，该光伏转换模组具有光入射面，其特征在于，该光入射面上设置有玻璃层，所述玻璃层内掺杂铕元素，用于将太阳光中的短波长的光转换为长波长的光，再射入光伏转换模组。2. 如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述玻璃层包括硅酸盐玻璃及掺杂 于硅酸盐玻璃的铕元素。3. 如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述玻璃层包括硼硅酸盐玻璃及掺 杂于硼硅酸盐玻璃的铕元素。4. 如权利要求1、2或3所述的太阳能电池，其特征在于，所述玻璃层中掺杂氧化铕，用 于将太阳光中波长350-470nm的入射光转化为波长570-720nm的出射光。5. 如权利要求3述的太阳能电池，其特征在于，所述硼硅酸盐玻璃中掺杂氧化铕， lOOmol的硼硅酸盐玻璃中至多掺杂氧化铕2. 5mo1。6. 如权利要求3述的太阳能电池，其特征在于，所述硼硅酸盐玻璃包括氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁原杰，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]